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文檔簡介

1、內(nèi)容提要1. 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒室2. 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)組成3. 噴油泵(柱塞式、分配式)結(jié)構(gòu)與工作原理4. 調(diào)速器的作用、基本結(jié)構(gòu)與工作原理5. 噴油器結(jié)構(gòu)原理及燃油噴射6. 柴油機(jī)的燃燒過程7. 電控柴油噴射系統(tǒng)組成、基本結(jié)構(gòu)及工作原理第6章 柴油機(jī)燃料供給與燃燒柴油機(jī)具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性(比汽油機(jī)省油30)、可靠性、耐久性和CO排放低(比汽油機(jī)低45)等優(yōu)點。2001年歐洲生產(chǎn)的1660萬輛汽車中有42.2采用柴油機(jī),目前生產(chǎn)的轎車中,柴油轎車占30以上,預(yù)測到2005年,超過50的轎車和輕型車將會使用柴油機(jī)。6.1 柴油機(jī)混合氣的形成6.1.1 柴油機(jī)混合氣形成特點1. 柴油蒸發(fā)

2、性和流動性比汽油差;2.缸內(nèi)混合;3.混合氣形成時間極短,只占150350×10-4×10-3s);4.邊燃燒邊噴油,氣缸內(nèi)各處混合氣濃度很不均勻。解決途徑:1組織空氣在氣缸中的流動,促進(jìn)可燃混合氣形成;2設(shè)計出各種燃燒室,使混合氣形成和燃燒快速進(jìn)行;3采用高噴油壓力(15200MPa)向氣缸噴油,使燃油霧化均勻,與空氣快速混合燃燒;4采用電子控制技術(shù),準(zhǔn)確控制燃料定時、定量向氣缸噴油。 柴油機(jī)混合氣形成方式根據(jù)柴油機(jī)混合氣形成特點,可以分為空間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合兩種基本方式??臻g霧化混合是將柴油高壓噴向燃燒室空間,形成霧狀,與空氣進(jìn)行混合。為了使混合均勻,要求噴出的燃

3、油與燃燒室形狀相配合,并充分利用燃燒室中空氣的運動。油膜蒸發(fā)混合是將大部分柴油噴射到燃燒室壁面上,形成一層油膜,受熱蒸發(fā),在燃燒室中強烈的旋轉(zhuǎn)氣流作用下,燃料蒸氣與空氣形成均勻的可燃混合氣。在柴油實際噴射中,兩種混合方式都兼而有之,只是多少、主次有所不同。為了促進(jìn)柴油與空氣更好混合,一般都要組織適當(dāng)?shù)目諝鉁u流,常見的有以下3種:(1)進(jìn)氣渦流 進(jìn)氣渦流是指在進(jìn)氣行程中,使進(jìn)入氣缸的空氣形成繞氣缸中心高速旋轉(zhuǎn)的氣流。它一直持續(xù)到燃燒膨脹過程。渦流速度可以達(dá)到曲軸轉(zhuǎn)速的610倍。圖6-1 螺旋型進(jìn)氣道和切向進(jìn)氣道圖6-2 擠壓渦流(2)擠壓渦流 擠壓渦流(擠流)是指在壓縮過程中形成的空氣運動。當(dāng)活

4、塞接近壓縮上止點時,活塞頂上部的環(huán)形空間中的氣體被擠入活塞頂部的凹坑內(nèi)(圖6-2a),形成了氣體的運動。當(dāng)活塞下行時,活塞頂部凹坑內(nèi)的氣體向外流到環(huán)形空間(圖6-2b),稱為逆擠流。擠壓渦流的產(chǎn)生與活塞頂凹坑(燃燒室)設(shè)計有很大關(guān)系,柴油機(jī)活塞頂凹坑形形色色,目的就是促進(jìn)燃油與空氣的混合與燃燒。(3)燃燒渦紊流 燃燒渦紊流是指利用柴油燃燒的能量,沖擊未燃的混合氣,造成混合氣渦流或紊流。其目的也是進(jìn)一步促進(jìn)燃油與空氣的混合與燃燒。6.1.3 柴油機(jī)燃燒室燃燒室是柴油機(jī)的燃燒場所。它對燃燒有重要影響,其結(jié)構(gòu)形形色色,基本分為直噴式燃燒室和分開式燃燒室兩大類(圖6-3)。1直噴式燃燒室 圖6-3 柴

5、油機(jī)燃燒室氣道特點:只有一個燃燒室,位于活塞頂面和氣缸蓋底平面之間,燃料直接噴入該燃燒室中與空氣進(jìn)行混合燃燒。直噴式燃燒室的活塞頂設(shè)計:如圖6-4a的淺盆形燃燒室,凹坑較淺,底部較平,空氣壓縮渦流小,主要靠噴油嘴高壓噴油到燃燒室空間與空氣混合,屬于空間霧化混合方式。這種燃燒室,結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,由于空間小,傳熱少,動力性、經(jīng)濟(jì)性與起動性都較好。但對噴油系統(tǒng)要求高,需要較高的噴油壓力,噴油嘴的噴孔也要求小而多,工作起來也比較粗暴。a)淺盆形燃燒室 b)淺形燃燒室 c)球形燃燒室 d)U形燃燒室 e)四角形燃燒室 f)八角形燃燒室 g)花瓣形燃燒室圖6-4 不同直噴式燃燒室圖6-4c的球形燃燒室,凹

6、坑呈球狀,較深,同時組織較強的空氣渦流,噴油嘴順氣流噴射,在強渦流氣流的帶動下,燃油被涂布到球形燃燒室壁面上,形成一層油膜,屬于油膜蒸發(fā)混合方式。由于空氣的強烈渦流,空氣利用率較高;燃料燃燒是逐層蒸發(fā)燃燒,所以工作起來比較柔和。它對燃油系統(tǒng)要求不高,可以使用單噴孔噴油嘴,噴油壓力也較低。但它的起動性能不好,因為起動時機(jī)體溫度低,油膜較難蒸發(fā)燃燒,低速性能也不好。2分隔式燃燒室 分隔式燃燒室的結(jié)構(gòu)特點是燃燒室被分隔為主、副二個燃燒室,二者用一個或數(shù)個通道相通。副燃燒室在氣缸蓋內(nèi),容積占總壓縮容積的5080%,主燃燒室在缸蓋底平面與活塞頂面之間。燃料先噴入氣缸蓋中的副燃燒室進(jìn)行預(yù)燃燒,再經(jīng)過通道噴

7、到活塞頂上的主燃燒室進(jìn)一步燃燒。圖6-5 渦流室式燃燒室的副燃燒室分隔式燃燒室根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同分為渦流室式和預(yù)燃室式兩種。渦流室式燃燒室的副燃燒室有球形(圖6-5a)、吊鐘形(圖6-5b)和組合形(圖6-5c由一段球形、一段柱形和一段錐形組成)等形狀,主燃燒室的活塞頂也有不同凹坑,如雙渦流凹坑(圖6-6a)、鏟擊形凹坑(圖6-6b)等。圖6-6 渦流室式燃燒室的主燃燒室工作情況:在壓縮過程,氣缸中的空氣被活塞擠壓,經(jīng)過通道流入渦流室形成有組織的強烈渦流。接近壓縮上止點時,噴油器開始順氣流噴油,在強渦流氣流帶動下,燃油被涂布到燃燒室壁面上,形成油膜。同時有少部分油霧分散在燃燒室空間,著火形成火源,

8、并點燃從壁面蒸發(fā)出來的可燃混合氣,迅速燃燒,高溫、高壓氣體經(jīng)通道噴入主燃燒室,形成二次渦流,與主燃燒室內(nèi)的空氣進(jìn)一步混合燃燒。由于采取強烈有組織的氣體二次渦流,空氣利用率高,對噴霧質(zhì)量要求不高,可采用單噴孔噴油嘴,噴油壓力較低,噴油嘴故障少,調(diào)整方便,工作比較柔和。缺點是副燃燒室相對散熱面積大,又直接與冷卻液接觸,加上主副燃燒室之間的通道節(jié)流,使熱利用率減低,經(jīng)濟(jì)性較差,起動也較困難。圖6-7 預(yù)燃室式燃燒室為了改善起動性能,有的增加了副噴孔(起動噴孔),使得在起動時,由于空氣渦流不強,從噴油嘴噴出的燃油可通過副噴孔,直接噴入活塞頂?shù)闹魅紵覝囟容^高處,燃料容易著火燃燒。預(yù)燃室式燃燒室(圖6-

9、7)的副燃燒室與主燃燒室的通道截面較小,而且方向與噴油方向相對。壓縮時,空氣經(jīng)通道被壓向副燃燒室,形成強烈的紊流,燃料逆氣流方向噴射,與空氣相撞混合,并著火預(yù)燃燒,所以副燃燒室也稱預(yù)燃室。隨后不完全燃燒的混合氣經(jīng)通道到主燃燒室,與主燃燒室內(nèi)的空氣進(jìn)一步混合燃燒。這種燃燒室工作比渦流室式燃燒室更柔和,而且可以燃用多種燃料,但它的節(jié)流損失比渦流室式更大,所以經(jīng)濟(jì)性能較差。6.2 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)組成6.2.1 柴油機(jī)燃料供給系總體組成1-柴油箱 2-油水分離器 3-輸油泵 4-柱塞式噴油泵動力輸入 5-柱塞式噴油泵 6-柴油濾清器 7-回油管 8-高壓油管 9-噴油器圖6-8 柱塞式噴油泵柴油供

10、給系統(tǒng)柴油機(jī)燃料供給系由低壓油路和高壓油路兩部分組成。在輸油泵3的作用下,柴油從油箱1被吸出,經(jīng)過油水分離器2分離去柴油中的水分,再壓向柴油濾清器6過濾,干凈的柴油進(jìn)入柱塞式噴油泵5,提高壓力,再經(jīng)高壓油管8,送到噴油器9,以一定的速率、射程和噴霧錐角噴入燃燒室。多余的柴油從回油管7流回柴油濾清器。6.2.2 柴油機(jī)燃料供給系低壓油路1油箱:盛裝柴油。2油水分離器:用于分離柴油中混入的水份。來自油箱的柴油由進(jìn)油口2(圖6-10)進(jìn)入油水分離器,并經(jīng)出油口9流出。1-手壓泵拉鈕 2-手壓泵體 3-手壓泵桿 4-手壓泵活塞 5-進(jìn)油閥彈簧 6-進(jìn)油閥 7-進(jìn)油口 8-輸油泵體 9-輸油泵活塞彈簧

11、10-輸油泵活塞 11-出油閥 12-出油閥彈簧 13-出油口 14-推桿 15-推桿彈簧 16-挺柱 17-滾輪 18-噴油泵凸輪軸 19-偏心輪圖6-11 活塞式輸油泵柴油中的水分密度大,從柴油中分離并沉積在殼1-手壓膜片泵 2-進(jìn)油口 3-放水水位 4-放水塞 5-液面?zhèn)鞲衅?6-浮子 7-分離器殼體 8-分離器蓋 9-出油口圖6-10 油水分離器體7的底部。浮子6隨著積水的增多而上浮,當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定的放水水位3時,液面?zhèn)鞲衅?將電路接通,儀表板上的報警燈發(fā)出放水信號,這時駕駛員應(yīng)及時旋松放水塞4放水。手壓膜片泵1供放水和排氣時使用。3輸油泵:將燃油從油箱吸出,并克服燃油濾清器等的阻力,以一

12、定的壓力和流量輸往噴油泵的裝置。有活塞式、膜片式和滑片式幾種形式。(1)活塞式輸油泵:其基本結(jié)構(gòu)原理如圖6-11所示。當(dāng)噴油泵凸輪軸18旋轉(zhuǎn)時,在偏心輪19和輸油泵活塞彈簧9的共同作用下,輸油泵活塞10在輸油泵體8的活塞腔內(nèi)作往復(fù)運動。當(dāng)輸油泵活塞由下向上運動時,A腔容積增大產(chǎn)生真空度,使進(jìn)油閥6開啟,柴油經(jīng)進(jìn)油口7被吸入A腔;與此同時,B腔容積縮小,其中的柴油壓力升高,出油閥關(guān)閉,燃油被送往濾清器。當(dāng)輸油泵活塞由上向下運動時,A腔容積減小,油壓升高,進(jìn)油閥關(guān)閉,出油閥開啟;與此同時,B腔容積增大,柴油就從A腔流入B腔。若柴油機(jī)負(fù)荷減小,需要的柴油量減少時,或柴油濾清器堵塞,油道阻力增加時,會

13、使輸油泵B腔油壓增高。當(dāng)此油壓與輸油泵活塞彈簧的彈力相平衡時,活塞往B腔的運動便停止,活塞的移動行程減小,造成輸油泵的輸出油量減少,實現(xiàn)了輸油量的自動調(diào)節(jié),而輸油壓力則基本穩(wěn)定。A-進(jìn)油腔 B過渡油腔 -C-出油腔1-進(jìn)油道 2-回油道 3-調(diào)壓彈簧 4-調(diào)壓閥 5-分配泵驅(qū)動軸 6-輸油泵轉(zhuǎn)子 7-滑片片 8-泵體圖6-12 滑片式輸油泵當(dāng)柴油機(jī)燃料供給系中有空氣進(jìn)入時,柴油機(jī)便無法起動和正常運轉(zhuǎn),這時可利用手壓泵拉鈕1排除空氣。方法是先將燃油濾清器和噴油泵的放氣螺釘旋松,再將手壓泵拉扭旋開,上下反復(fù)拉動手壓泵活塞,使柴油自進(jìn)油口吸入,經(jīng)出油閥壓出,并充滿燃油濾清器和噴油泵前的所有低壓油路,

14、將其中的空氣驅(qū)除干凈。空氣排除完畢,應(yīng)重新擰緊放氣螺釘,旋進(jìn)手壓泵拉扭。(2)滑片式輸油泵(圖6-12)。輸油泵轉(zhuǎn)子6由分配泵驅(qū)動軸5驅(qū)動,它偏心地安裝在輸油泵體8的內(nèi)孔中,形成月形的工作腔。四塊滑片7分別安裝在輸油泵轉(zhuǎn)子的四個滑片槽內(nèi),將月形的工作腔分隔成A、B、C三個油腔。滑片可以在槽內(nèi)作徑向運動,并隨著轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)分配泵驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)時,滑片隨之旋轉(zhuǎn),進(jìn)油腔A容積由小變大,不斷吸油,經(jīng)過渡油腔B,送往出油腔C;出油腔容積由大變小,使柴油壓力提高。為了保持進(jìn)入分配泵的油壓基本穩(wěn)定,在輸油泵出口處(C腔)設(shè)有調(diào)壓裝置,當(dāng)燃油壓力大于調(diào)壓彈簧3的彈力時,調(diào)壓閥4打開,過高壓力的燃油經(jīng)回油道2口

15、流回進(jìn)油腔A。4柴油濾清器 柴油濾清器用來過濾柴油中的雜質(zhì)。分為紙質(zhì)濾芯、毛氈濾芯等濾清器。柴油濾清器蓋上設(shè)有限壓閥2,當(dāng)油壓超過0.10.15MPa時,限壓閥開啟,多余的柴油經(jīng)限壓閥直接返回油箱。有的柴油汽車的燃油系統(tǒng)裝有粗、精兩級濾清器,串聯(lián)使用。圖6-14 柱塞式噴油泵6.3 柱塞式噴油泵噴油泵是柴油機(jī)燃料供給系中最重要的部件,被稱為柴油機(jī)的心臟。它的基本作用是定時定量地產(chǎn)生高壓柴油。柱塞式噴油泵種類繁多,國產(chǎn)汽車用噴油泵一般以其柱塞行程等參數(shù)不同分A、B、P、Z等系列(參見附錄1)。下面以汽車使用較多的A型噴油泵為例,介紹其基本結(jié)構(gòu)與工作原理。6.3.1 A型噴油泵基本結(jié)構(gòu)與工作原理1

16、-出油閥壓緊座 2-出油閥彈簧 3-出油閥 4-出油閥座 5-柱塞套 6-低壓油腔 7-柱塞 8-噴油泵體 9-油量調(diào)節(jié)螺桿 10-油量調(diào)節(jié)套筒 11-柱塞彈簧 12-供油正時調(diào)節(jié)螺釘 13-定位滑塊 14-凸輪軸 15-凸輪 16-挺柱體部件 17-柱塞彈簧下座 18-柱塞彈簧上座 19-齒圈 20-進(jìn)回油孔 21-密封墊 圖6-15 噴油泵的泵油機(jī)構(gòu)A型噴油泵總體結(jié)構(gòu)如圖6-14所示。由泵體5、泵油機(jī)構(gòu)9、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1、傳動機(jī)構(gòu)12、供油提前器13和潤滑冷卻系統(tǒng)等組成。從濾清器過來的干凈柴油從噴油泵進(jìn)油螺釘2進(jìn)入,產(chǎn)生高壓后從出油閥壓緊座4流出。 泵體是噴油泵的骨架,一般用鋁合金鑄造而成

17、。A型泵的泵體是整體式,泵體側(cè)面開有窗口,以便修理時調(diào)整各缸的噴油量。2.泵油機(jī)構(gòu) 泵油機(jī)構(gòu)(圖6-15)是噴油泵的核心,每缸有一組泵油機(jī)構(gòu),它主要由柱塞偶件(柱塞7和柱塞套5)、出油閥偶件(出油閥3和出油閥座4)、出油閥彈簧2、柱塞彈簧11等組成。(1)柱塞偶件(圖6-16) 柱塞偶件由柱塞5和柱塞套1組成。柱塞可在柱塞套內(nèi)作往復(fù)運動,兩者配合間隙極小,約在0.00180.003mm,需經(jīng)精密磨削加工或選配研磨而成,故稱它們?yōu)榕技?。使用中不允許互換,如有損壞,應(yīng)成對更換。同時要求所使用的柴油要高度清潔,多次過濾。柱塞套被壓緊在泵體上,在其上部開有進(jìn)回油孔2,有的柱塞套進(jìn)回油孔是分開的,柱塞套

18、裝入噴油泵體后,定位螺釘即插入此槽內(nèi),以保證正確的安裝位置,并防止工作中柱塞套發(fā)生轉(zhuǎn)動。圖6-16 柱塞偶件a)右旋直切槽 b)左上旋螺旋槽 c)右上旋螺旋槽 d)雙置式螺旋槽 e)二級直切槽圖6-17 柱塞切槽柱塞在柱塞套中作往復(fù)運動。其上部圓柱面開有斜切槽4,并通過柱塞中心油道3與柱塞頂相通。柱塞切槽有直切槽和螺旋槽兩種(圖6-17)。其旋向又有多種,向左上升的稱左旋,向右上升稱右旋;切槽直接與柱塞頂相連的稱為上置,切槽通過直槽與柱塞頂相連的稱為下置,兩者兼有的稱雙置。不同切槽,其供油開始與結(jié)束時間、供油速率都不同,如圖6-17a的下置右旋直切槽,供油開始時刻不變,用改變供油終了時刻來改變

19、供油量。由于其加工工藝較簡單,大部分柱塞式噴油泵都采用這種形式。有的切槽采用兩段式(圖6-17e),1號切槽斜率比常規(guī)的2號切槽斜率大,可以改善柴油機(jī)低速時的噴油性能。柱塞的中部圓柱面是密封部,環(huán)形油槽6(圖6-16)可儲存少量柴油,用于潤滑柱塞。柱塞下部加工有榫舌7,有的是壓配調(diào)節(jié)臂,用于進(jìn)行供油量調(diào)節(jié)。1-出油閥座 2-出油閥 3-密封錐面 4-減壓環(huán)帶 5-十字切槽圖6-18 出油閥偶件(2)出油閥偶件 出油閥偶件包括出油閥2和出油閥座1(圖6-18),它實際上是一個單向閥,控制油流的單向流動。出油閥下部為導(dǎo)向部,閥芯斷面呈“+”字形,既能導(dǎo)向,又能讓柴油通過;出油閥上部有一圓錐面3,與

20、閥座的圓錐面貼合,形成一個密封環(huán)帶。密封環(huán)帶下方有一個小圓柱面4稱為減壓環(huán)帶,它可使噴油器斷油干脆。出油閥偶件也是一對精密偶件,出油閥導(dǎo)向面和減壓環(huán)帶與出油閥座內(nèi)表面徑向間隙約為0.0060.016毫米,使用中也不允許互換。出油閥偶件置于柱塞套上端,由出油閥壓緊座1(見圖6-19)壓緊在噴油泵體上。為了防止高壓柴油泄漏,一般在出油閥壓緊座與出油閥座之間裝有尼龍或銅制密封墊片6。有些出油閥緊座中設(shè)有減容體3,以減少高壓容積,削弱燃油波動,改善柴油噴射。(3)泵油原理 當(dāng)柱塞下行時(圖6-20a),柱塞上方的空間容積變大,形成部分真空。當(dāng)柱塞頂部下行到露出進(jìn)油孔時,低壓油便從泵體上的低壓油腔流入柱

21、塞頂部的空間,開始了進(jìn)油行程,直至柱塞抵達(dá)下止點時,完成進(jìn)油過程。a)進(jìn)油 b)壓油 c)回油 d)柱塞有效行程圖6-20 噴油泵的泵油原理當(dāng)柱塞上行時,泵腔中的一部分燃油被擠回泵體油道。當(dāng)柱塞頂平面將進(jìn)油孔封閉時,隨著柱塞的繼續(xù)上行,燃油受壓(圖6-20b),壓力急劇升高。當(dāng)其壓力大于出油閥彈簧壓力與高壓油管中的殘余油壓之和時,出油閥便被頂離閥座,高壓柴油經(jīng)出油閥向高壓油管、噴油器供油。柱塞繼續(xù)上行,至其斜切槽與柱塞套的回油孔相通時,柱塞頂部的高壓油便經(jīng)柱塞的中心油道流回泵體低壓油腔(圖6-20c)。由于柱塞頂部油壓急劇下降,在出油閥彈簧作用下,出油閥迅速落座,供油過程結(jié)束。此后柱塞雖然繼續(xù)

22、上行到上止點,但并不能向高壓油管供油。可見,在柱塞的總行程h(圖6-20d)中,只有一部分行程hc向高壓油管供油,稱這部分行程為有效行程。當(dāng)轉(zhuǎn)動柱塞時,改變了柱塞斜切槽與柱塞套回油孔的相對位置,從而改變了柱塞的有效行程,也就改變了柱塞的供油量。出油閥減壓環(huán)帶的作用是使回油開始出油閥落座時,首先是減壓環(huán)帶圓柱面關(guān)閉出油閥座,至密封錐面落到閥座錐面時,使高壓油管容積突然增大,迅速降壓,導(dǎo)致噴油器斷油干脆,改善了發(fā)動機(jī)的燃燒過程。3.供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 其作用是根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化,通過轉(zhuǎn)動柱塞來改變每循環(huán)的供油量。1-柱塞套 2-柱塞 3-柱塞調(diào)節(jié)臂 4-撥叉緊固螺釘 5-撥叉 6-供油拉桿圖6-22

23、撥叉拉桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)a)不供油 b)部分供油 c)最大供油1-柱塞套 2-進(jìn)回油孔 3-調(diào)節(jié)齒桿 4-柱塞 5-調(diào)節(jié)齒圈 6-控制套筒 7-柱塞榫舌圖6-21 噴油泵供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)齒桿3(圖6-21)與調(diào)節(jié)齒圈5相嚙合,調(diào)節(jié)齒圈通過緊固螺釘夾緊在控制套筒6上,控制套筒底部開有切槽,噴油泵柱塞4下部的榫舌7就嵌在該切槽中。當(dāng)調(diào)節(jié)齒桿被拉動時,便帶動調(diào)節(jié)齒圈轉(zhuǎn)動,從而帶動噴油泵柱塞轉(zhuǎn)動,改變柱塞的循環(huán)供油量。噴油泵的調(diào)節(jié)齒桿一般不直接由駕駛員控制,而是通過調(diào)速器控制。有的柴油機(jī)噴油泵供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是撥叉拉桿式(圖6-22)或拉桿襯套式(見P型泵結(jié)構(gòu)特點),但基本原理都是通過轉(zhuǎn)動柱塞來改變循環(huán)

24、供油量。4.驅(qū)動機(jī)構(gòu) 驅(qū)動機(jī)構(gòu)主要由油泵凸輪軸14和挺柱體部件16組成(見圖6-15)。(1)凸輪軸(圖6-23):凸輪外形根據(jù)不同燃燒室的要求而有不同的型線(圖6-24),不同的凸輪型線,供油規(guī)律不同?,F(xiàn)代汽車用得較多的是組合式凸輪。a)雙切線凸輪 b)圓弧凸輪 c)組合式凸輪圖6-24 噴油泵凸輪軸凸輪型線圖6-23 噴油泵凸輪軸(2)挺柱體部件:其作用是將凸輪的運動平穩(wěn)地傳遞給柱塞,并且可以適量調(diào)整柱塞的供油時間。常見的供油時間調(diào)整方式有螺釘調(diào)節(jié)式和墊塊調(diào)節(jié)式。1-調(diào)整螺釘 2-鎖緊螺母 3-挺柱體 4-導(dǎo)向滑塊 5-滾輪銷 6-滾輪襯套 7-滾輪1-柱塞彈簧座 2-調(diào)整墊片 3-挺柱體

25、 4-導(dǎo)向滑塊 5-滾輪銷 6-滾輪襯套 7-滾輪圖6-25 螺釘調(diào)節(jié)式挺柱體部件圖6-26 墊塊調(diào)節(jié)式挺柱體部件5.噴油提前器(見圖6-14):其作用是隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的變化,自動調(diào)節(jié)噴油泵的供油起始角。a) 提前器結(jié)構(gòu) b)起始位置 c)終了位置1-防護(hù)罩 2-提前器彈簧 3-傳動銷 4-主動盤 5-傳動爪 6-主動盤凸緣 7-傳動銷 8-飛錘圓弧面 9-飛錘 10-噴油泵凸輪軸 11-飛錘銷 12-從動盤L1-彈簧起始位置 L2-彈簧終了位置 -提前角調(diào)節(jié)范圍圖6-27 SA型噴油提前器噴油泵的供油起始角是指噴油泵開始向高壓油管供油時所對應(yīng)的噴油泵凸輪軸轉(zhuǎn)角,它直接影響到柴油機(jī)的噴油提前角。

26、柴油機(jī)的噴油提前角是指噴油器開始噴油到活塞行至上止點時所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角。它是影響柴油機(jī)工作性能的重要而敏感的因素。過早噴油,導(dǎo)致過早著火燃燒,氣缸壓力過早提高,造成了壓縮負(fù)功增加,功率下降,油耗上升,起動困難,產(chǎn)生敲缸聲音;過晚噴油,導(dǎo)致過晚著火燃燒,此時活塞已下行,空間容積增大,燃燒條件變差,導(dǎo)致排氣冒黑煙,油耗上升,功率下降,排氣溫度升高,發(fā)動機(jī)過熱。在發(fā)動機(jī)一定工況下,能使得發(fā)動機(jī)獲得最大功率和最低燃油消耗的噴油提前角稱之為最佳噴油提前角。不同型號的發(fā)動機(jī)有不同的最佳提前角。同型號的發(fā)動機(jī),在發(fā)動機(jī)不同的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下,其最佳噴油提前角也不同。轉(zhuǎn)速升高,噴油應(yīng)提早,這是因為轉(zhuǎn)速升高,單位時

27、間內(nèi)所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角增大,導(dǎo)致噴油的延續(xù)角度增大,發(fā)動機(jī)后期燃燒延長,排氣容易冒黑煙。所以為了減少后燃,汽車柴油機(jī)均裝有噴油提前器。A型噴油泵大多采用機(jī)械離心式噴油提前器,常見的有SA、SP和雙偏心型幾種。以SA型為例,其基本結(jié)構(gòu)如圖6-27a所示。整個裝置由防護(hù)罩1密封,其內(nèi)部有主動盤4和從動盤12。主動盤的凸緣6上有傳動爪5,接受發(fā)動機(jī)傳來的驅(qū)動力;主動盤內(nèi)側(cè)固定有兩個傳動銷3和7,其上面的平凹坑作為提前器彈簧2的支座。從動盤12與噴油泵凸輪軸剛性連接,其上固定有兩個飛錘銷11,飛錘銷上的平凹坑作為提前器彈簧的另一支座。兩塊飛錘9通過其上的軸孔套在飛錘銷上。提前器彈簧2支撐在傳動銷和飛錘銷

28、之間,使飛錘的圓弧面壓緊在傳動銷上,使主動盤與從動盤形成彈性連接,能相互轉(zhuǎn)動一定角度。發(fā)動機(jī)工作時,動力經(jīng)傳動爪5、傳動銷3和7、飛錘圓弧面8、飛錘銷11和從動盤12,驅(qū)動噴油泵凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)起動或低速運轉(zhuǎn)時,飛錘的離心力很小,未能向外張開,提前器彈簧處于完全伸張狀態(tài),傳動銷3和7緊靠在飛錘圓弧面8的外側(cè)(圖6-27b)。當(dāng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速升高到一定值時,飛錘克服了提前器彈簧的壓力,以飛錘銷11為支點向外張開,迫使飛錘圓弧面沿傳動銷向外滑動,壓縮彈簧,從而帶動飛錘銷11、從動盤12和噴油泵凸輪軸順噴油泵旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一定角度,使供油提前。轉(zhuǎn)速越高,提前器彈簧被壓縮越厲害,提前角度越大,直到飛錘

29、行程走完為止(圖6-27c)。SA型提前器最大供油提前角調(diào)節(jié)范圍在100以內(nèi)。6.潤滑系統(tǒng) A型噴油泵的柱塞偶件和出油閥偶件靠流過的柴油潤滑。而驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的油泵凸輪軸、挺柱體部件、軸承以及油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),都是靠噴油泵底部的潤滑機(jī)油進(jìn)行擊濺潤滑。所以油泵凸輪軸兩端加有油封防止漏油,若有損壞,應(yīng)及時更換,否則會導(dǎo)致嚴(yán)重后果。噴油泵中的潤滑油靠油標(biāo)尺檢查,應(yīng)每天進(jìn)行,及時添加。6.4 分配式噴油泵柱塞式噴油泵是具有與柴油機(jī)缸數(shù)相同的柱塞偶件和出油口的噴油泵。而分配式噴油泵是具有一個分配轉(zhuǎn)子(或分配柱塞)和多個出油口的噴油泵。它具有結(jié)構(gòu)簡單、零件少、體積小、重量輕、高速性能好、故障少和容易維修等優(yōu)點,其

30、主要問題是每循環(huán)供油量不大,精密偶件加工精度要求高。所以分配式噴油泵被廣泛應(yīng)用于輕型柴油汽車上。分配式噴油泵按其結(jié)構(gòu)特點分為轉(zhuǎn)子式(徑向壓縮式)和單柱塞式(軸向壓縮式)兩大類。下面以應(yīng)用較廣的單柱塞分配式噴油泵(簡稱VE型分配泵,見圖6-31)為例介紹其工作原理。VE型噴油泵主要由泵體、泵蓋、滑片式輸油泵、泵油機(jī)構(gòu)、斷油電磁閥和噴油提前器等組成(圖6-32)。1-驅(qū)動軸 2-泵體 3-調(diào)壓閥 4-泵蓋 5-調(diào)速手柄 6-飛錘 7-調(diào)速彈簧 8-回油電磁閥 9-穩(wěn)定彈簧 10-最大油量調(diào)整螺釘 11-張力桿 12-調(diào)整桿 13-斷油電磁閥 14-柱塞 15-柱塞套 16-出油閥緊座 17-出油閥

31、 18-油量調(diào)節(jié)套筒 19-柱塞彈簧 20-平面凸輪盤 21-滾輪 22-噴油提前器活塞 23滾輪支架 24-十字連軸器 25-調(diào)速器驅(qū)動齒輪 26-滑片式輸油泵圖6-32 VE型分配泵結(jié)構(gòu)示意圖和泵蓋泵體2和泵蓋4用鋁合金鑄成,支承著噴油泵的所有零部件。泵蓋與泵體之間用橡膠墊密封,不得漏油。泵蓋上安裝有回油電磁閥8、調(diào)速手柄5、高速限制螺釘、怠速螺釘、最大油量調(diào)整螺釘10等。6.4.2 驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)構(gòu)由驅(qū)動軸、調(diào)速器驅(qū)動齒輪、滾輪支架、滾輪、十字聯(lián)軸器和平面凸輪盤等組成(圖6-33)。工作時,驅(qū)動軸由發(fā)動機(jī)曲軸通過中間傳動裝置驅(qū)動。傳動軸一方面帶動滑片式輸油泵轉(zhuǎn)動,同時通過調(diào)速器驅(qū)動齒輪2

32、帶動調(diào)速器工作;另一方面,傳動軸右端通過十字聯(lián)軸器5帶動平面凸輪盤6轉(zhuǎn)動,凸輪盤上的凸輪數(shù)與發(fā)動機(jī)氣缸數(shù)相同,并緊靠在滾輪4上,滾輪支承在滾輪支架3上,當(dāng)平面凸輪盤6轉(zhuǎn)動同時,受滾輪4的作用,還作左右往復(fù)運動,用于驅(qū)動分配泵的柱塞也作轉(zhuǎn)動和往復(fù)運動。1-驅(qū)動軸 2-調(diào)速器驅(qū)動齒輪 3-滾輪支架 4-滾輪 5-十字聯(lián)軸器 6-平面凸輪盤圖6-33 VE型分配泵驅(qū)動機(jī)構(gòu)6.4.3 滑片式輸油泵基本結(jié)構(gòu)原理見6.2。6.4.4 泵油機(jī)構(gòu)泵油機(jī)構(gòu)是VE分配泵的關(guān)鍵部件,用以定時、定量產(chǎn)生高壓油。它主要由柱塞、柱塞套、油量調(diào)節(jié)套筒、柱塞彈簧、出油閥偶件等組成(圖6-34)。柱塞10與柱塞套3、柱塞與油量

33、調(diào)節(jié)套筒9是兩對精密偶件。在柱塞的左端開有定位孔19(圖6-34c),與平面凸輪盤11的定位銷20相嚙合(圖6-34b),平面凸輪盤的運動,帶動柱塞作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動和往復(fù)運動;柱塞的右端開有四條相隔900的進(jìn)油槽13(圖6-34c),;中部開有一個出油孔15、一條壓力平衡槽16和泄油孔18,柱塞還有中心油道與各進(jìn)出油孔及泄油孔相通。a) 泵油機(jī)構(gòu) b) 平面凸輪盤 c) 柱塞1-斷油電磁閥 2-進(jìn)油孔 3-柱塞套 4-出油閥緊座 5-出油閥偶件 6-出油孔 7-泵頭 8-柱塞彈簧 9-油量調(diào)節(jié)套筒 10-柱塞 11-平面凸輪盤 12-滾輪 13-進(jìn)油槽 14-出油槽 15-出油孔 16-壓力平衡槽

34、 17-中心油道 18-泄油孔 19-定位孔 20-定位銷圖6-34 VE型分配泵泵油機(jī)構(gòu)柱塞套3被固定在泵頭7上(圖6-34a),其右端有一個進(jìn)油孔,位置與柱塞的四個進(jìn)油槽相對應(yīng),柱塞每旋轉(zhuǎn)一周,進(jìn)油孔與各進(jìn)油槽各接通一次;中部開有一個出油孔,柱塞每轉(zhuǎn)一周,柱塞套出油孔分別與柱塞出油孔各相通一次。油量調(diào)節(jié)套筒9上的凹坑與調(diào)速器相連,可在柱塞上左右移動,當(dāng)柱塞向右運動到露出泄油孔18時,柱塞中心油道上的高壓油泄壓。現(xiàn)以四缸發(fā)動機(jī)配用的VE型分配泵為例,說明其工作原理(見圖6-34a):(1)進(jìn)油過程 當(dāng)平面凸輪盤11的下凹部分轉(zhuǎn)到與滾輪12接觸時,在柱塞彈簧8的作用下,轉(zhuǎn)動著的柱塞向左移動接近

35、終點時,泄油孔18完全被油量調(diào)節(jié)套筒9所封閉。當(dāng)柱塞的一個進(jìn)油槽與柱塞套的進(jìn)油孔相對時,泵腔中的燃油便進(jìn)入柱塞中心油道,直至柱塞進(jìn)油槽與柱塞套的進(jìn)油孔錯開,進(jìn)油結(jié)束。(2)泵油過程 當(dāng)平面凸輪盤由下凹部分向凸起部分轉(zhuǎn)動到與滾輪接觸時,柱塞由左向右運動,此時柱塞中心油道的油壓急劇升高,當(dāng)柱塞的出油槽與柱塞套的一個出油孔相對時,高壓燃油便經(jīng)出油孔、出油閥、高壓油管,送到相應(yīng)缸的噴油器中。柱塞每轉(zhuǎn)一周,對四缸柴油機(jī),分別進(jìn)油4次,出油4次,向每個氣缸噴油一次。(3)回油過程 柱塞在平面凸輪盤作用下繼續(xù)右移,當(dāng)柱塞的泄油孔露出,油量調(diào)節(jié)套筒9與泵腔相通時,柱塞中心油道中的高壓油便流回泵腔,油壓急劇下降

36、,供油結(jié)束。柱塞從出油槽與柱塞套出油孔接通到關(guān)閉的行程稱為柱塞的有效行程。有效行程越大,向外供油量越多。移動油量調(diào)節(jié)套筒9的位置,即可改變柱塞的有效行程,從而改變VE分配泵的供油量。1-電磁線圈 2-回位彈簧 3-閥門 4-進(jìn)油孔 5-柱塞套 6-泵頭 7-出油閥彈簧 8-出油閥偶件 9-柱塞 10-油量調(diào)節(jié)套筒 11-進(jìn)油道 12-蓄電池 13起動開關(guān) 14-電阻圖6-35 VE型分配泵斷油電磁閥(4)均壓過程 柱塞上加工有壓力平衡槽16,它始終與泵腔相通。當(dāng)供油結(jié)束,柱塞轉(zhuǎn)過1800時,柱塞上的壓力平衡槽16便與該缸柱塞套出油孔相通泄壓,使與泵腔油壓平衡,從而使各缸分配油路內(nèi)的壓力在燃油噴

37、射前趨于均衡,保證各缸噴油量均勻。6.4.5 斷油電磁閥VE型分配泵裝有斷油電磁閥(圖6-35)。發(fā)動機(jī)起動時,將起動開關(guān)13閉合(旋至ST位置),從蓄電池12來的電流直接流過電磁線圈1,產(chǎn)生的電磁吸力壓縮回位彈簧2把閥門3吸上,使進(jìn)油孔4打開,燃油進(jìn)入泵油機(jī)構(gòu)。發(fā)動機(jī)起動后,將起動開關(guān)旋至ON位置,此時由于電路串入了電阻14,電流減少,但由于有油壓作用,閥門仍保持開啟。1-驅(qū)動軸 2-滾輪座 3-滾輪 4-傳動銷 5-止動銷 6-O形圈 7-側(cè)蓋板 8-泵體 9-提前器活塞 10-連接銷 11-彈簧 12- O形圈 13-側(cè)蓋圖6-36 VE型分配泵噴油提前器發(fā)動機(jī)需要停止運轉(zhuǎn)時,將起動開關(guān)

38、旋至OFF位置,電路斷開,閥門在回位彈簧2作用下落座,切斷油路,停止供油。6.4.6 噴油提前器VE泵的噴油提前器屬于液壓式,其結(jié)構(gòu)如圖6-36所示。滾輪座2通過傳動銷4和連接銷10與提前器活塞9相連接?;钊叶擞幸恍】譇,與泵體內(nèi)腔燃油相通。活塞左端安裝有彈簧11,與滑片式輸油泵進(jìn)油腔相通。當(dāng)發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時,活塞左右兩端壓力平衡,活塞和滾輪座不動。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加時,滑片式輸油泵運轉(zhuǎn)加快,泵腔油壓升高,使提前器活塞9的右端壓力大于左端,便壓縮彈簧,使活塞左移,通過傳動銷4,帶動滾輪座2順時針旋轉(zhuǎn)(逆著驅(qū)動軸方向旋轉(zhuǎn)),導(dǎo)致滾輪3提早頂起平面凸輪,提早供油和噴油。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高,泵腔燃油壓力

39、也越大,活塞左移越多,噴油也越早。6.5 調(diào)速器6.5.1 調(diào)速器的作用調(diào)速器是一種隨柴油機(jī)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速的變化,自動調(diào)節(jié)噴油泵供油量,以限制或穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的裝置。圖6-37 柴油機(jī)轉(zhuǎn)矩特性柴油機(jī)不同于汽油機(jī),其轉(zhuǎn)矩特性(油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置一定時,柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系)曲線比較平坦(圖6-37),造成外界負(fù)荷的較小變化M(從M1增加到M2),柴油機(jī)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生較大波動n,工作穩(wěn)定性差。尤其是柴油機(jī)高速工作突卸負(fù)荷極易產(chǎn)生“飛車”(柴油機(jī)轉(zhuǎn)速急劇升高無法控制的現(xiàn)象),導(dǎo)致?lián)p壞曲軸、連桿、氣缸和活塞的嚴(yán)重事故。柴油機(jī)“飛車”的產(chǎn)生,還與柱塞式噴油泵的速度特性有關(guān)。噴油泵的速度特性是指噴油泵的供油調(diào)節(jié)拉

40、桿位置一定時,每循環(huán)的供油量隨油泵凸輪軸轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系。隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高,柱塞運動速度加快,由于進(jìn)回油孔的節(jié)流作用增強,導(dǎo)致出油閥提早打開,推遲關(guān)閉,使供油量加大。而供油量加大又反過來促進(jìn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高,如此循環(huán),最終造成“飛車”。汽車柴油機(jī)還常在怠速下運轉(zhuǎn),由于其轉(zhuǎn)速波動大,造成怠速不穩(wěn),容易熄火。所以,柴油機(jī)都安裝有調(diào)速器。用得較多的是全程式和兩極式機(jī)械調(diào)速器。6.5.2 全程式調(diào)速器1全程式調(diào)速器基本結(jié)構(gòu) 以本章所述VE型分配泵所配用的全程式調(diào)速器為例,其結(jié)構(gòu)如圖6-38所示。它主要由傳動組件(調(diào)速器軸19、調(diào)速器傳動齒輪18)、感應(yīng)組件(飛錘支架16、飛錘17、調(diào)速套筒5)、調(diào)速杠

41、桿組件(張力桿8、調(diào)整桿11、起動桿15)、彈簧組件(調(diào)速彈簧4、怠速彈簧6、起動彈簧10、回位彈簧12)和調(diào)整螺釘(怠速調(diào)整螺釘1、高速限止螺釘3、油量調(diào)節(jié)螺釘7)等組成。四塊飛錘以相隔900安裝在飛錘支架上,并由調(diào)速器傳動齒輪驅(qū)動,當(dāng)飛錘轉(zhuǎn)動時,受離心力作用向外飛開,使調(diào)速套筒5向右移動。調(diào)速套筒右端頂靠起動桿15,起動桿下端的球頭銷嵌入油量調(diào)節(jié)套筒13的凹槽內(nèi),用以調(diào)節(jié)油量調(diào)節(jié)套筒位置,改變供油量。1-怠速調(diào)整螺釘 2-調(diào)速手柄 3-高速限止螺釘 4-調(diào)速彈簧 5-調(diào)速套筒 6-怠速彈簧 7-油量調(diào)節(jié)螺釘 8-張力桿 9-張力桿擋銷 10-起動彈簧 11-調(diào)整桿 12-回位彈簧 13-油

42、量調(diào)節(jié)套筒 14-柱塞 15-起動桿 16-飛錘支架 17-飛錘 18-調(diào)速器傳動齒輪 19-調(diào)速器軸 M-調(diào)整桿支撐銷軸(固定) N-起動桿、張力桿及調(diào)整桿支撐銷軸(可動)圖6-38 VE型分配泵全程式調(diào)速器起動桿15、張力桿8和調(diào)整桿11通過銷軸N連在一起,并且可以分別繞銷軸N擺動。調(diào)整桿11通過銷軸M固定在分配泵體上,其下端受回位彈簧推壓,使上端緊靠油量調(diào)節(jié)螺釘7上。2VE型分配泵全程式調(diào)速器工作原理圖6-39 調(diào)速器怠速工況(1)起動工況(圖6-38) 起動時,調(diào)速手柄2推靠高速限止螺釘3,此時調(diào)速彈簧4被拉伸,拉動張力桿8以銷軸N為支點逆時針擺動,并壓縮起動彈簧10,帶動起動桿15、

43、調(diào)速套筒5左移,使飛錘處于完全閉合狀態(tài)。與此同時,起動桿下端球頭銷將油量調(diào)節(jié)套筒13向右撥到起動加濃位置,供油量最大,有利于柴油機(jī)起動。起動后,飛錘產(chǎn)生的離心力克服起動彈簧的彈力,將調(diào)速套筒推向右方,使起動桿以銷軸N為支點順時針擺動,一直到抵靠到張力桿擋銷9為止。此時起動桿下端球頭銷將油量調(diào)節(jié)套筒向左撥,使供油量自動減少,完成起動過程。這時應(yīng)將調(diào)速手柄推靠怠調(diào)整螺釘1,則起動桿、張力桿在飛錘離心力的軸向分力作用下,以銷軸N為支點順時針擺動,油量調(diào)節(jié)套筒左移,供油量減少,以防柴油機(jī)高速空轉(zhuǎn)。(2)怠速工況(見圖6-39) 柴油機(jī)怠速運轉(zhuǎn)時,調(diào)速手柄推靠怠調(diào)整螺釘1,油量調(diào)節(jié)套筒左移至最小供油量位

44、置,此時調(diào)速彈簧的張力幾乎為零,調(diào)速器飛錘產(chǎn)生的離心力與怠速彈簧力相平衡。當(dāng)柴油機(jī)因摩擦阻力等原因而使轉(zhuǎn)速下降時,則飛錘的離心力減小,上述平衡被破壞,在怠速彈簧的作用下,張力桿、起動桿以銷軸N為支點逆時針擺動,油量調(diào)節(jié)套筒右移,供油量增加,使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速回升,保持怠速穩(wěn)定,防止熄火。相反,若柴油機(jī)因某些原因而使轉(zhuǎn)速上升時,調(diào)速器動作與上述相反,會自動減少油量,以保持怠速穩(wěn)定。(3)部份負(fù)荷及標(biāo)定工況 調(diào)速手柄處于怠調(diào)整螺釘和高速限止螺釘之間的任一位置,發(fā)動機(jī)在部份負(fù)荷下工作,調(diào)速彈簧對拉力桿的拉力與調(diào)速器飛錘離心力的軸向分力保持平衡,油量調(diào)節(jié)套筒也穩(wěn)定在某一中間供油量位置,發(fā)動機(jī)在某一中間轉(zhuǎn)速穩(wěn)

45、定工作。圖6-40 調(diào)速器高速控制工作中,若發(fā)動機(jī)外界負(fù)荷減小,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速就會升高,飛錘離心力增大,原有的平衡被破壞,將克服調(diào)速彈簧拉力,使調(diào)速滑套右移,推動起動桿、張力桿以銷軸N為支點順時針擺動,油量調(diào)節(jié)套筒左移,供油量減少,使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速回落,保持轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。相反,若發(fā)動機(jī)外界負(fù)荷增加,調(diào)速過程與上相反,使供油量增加,以適應(yīng)外界負(fù)荷增加的需要,保持轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。只要選定個調(diào)速手柄位置,就有一個相應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與其對應(yīng)。當(dāng)調(diào)速手柄推靠高速限止螺釘,發(fā)動機(jī)在標(biāo)定工況下工作時,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速也就處于標(biāo)定轉(zhuǎn)速。像這種在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都能根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化自動改變供油量,以保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的調(diào)速器就稱為全程

46、式調(diào)速器。(4)高速控制(圖6-40) 當(dāng)發(fā)動機(jī)在標(biāo)定工況下完全卸載,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速急速升高,達(dá)到最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,飛錘離心力達(dá)到最大值,克服調(diào)速彈簧拉力,推動起動桿、張力桿以銷軸N為支點順時針擺動,油量調(diào)節(jié)套筒左移,供油量減少,使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速回落,防止發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高而造成“飛車”。(5)標(biāo)定油量調(diào)節(jié)(圖6-40) 柴油機(jī)標(biāo)定工況時的油量應(yīng)符合要求,在噴油泵出廠和修理時都需要進(jìn)行檢查和調(diào)整。標(biāo)定油量調(diào)整可通過泵體外部的油量調(diào)節(jié)螺釘7進(jìn)行調(diào)整。擰入調(diào)整螺釘時,調(diào)整桿以支撐銷M為軸逆時針轉(zhuǎn)動,帶動油量調(diào)節(jié)套筒右移,供油量增加;反之,擰出調(diào)節(jié)螺釘,標(biāo)定油量減少。3VE型分配泵調(diào)速器的附加裝置 VE型分配

47、泵根據(jù)不同需要,可加裝各種用途的附加裝置。下面介紹其中的幾種。(1)增壓補償裝置 增壓補償裝置用于增壓柴油機(jī)上,其作用是根據(jù)增壓壓力大小,自動調(diào)節(jié)供油量,提高柴油機(jī)的動力經(jīng)濟(jì)性能。1-真空波紋盒 2-大氣室 3-推桿 4導(dǎo)向套 5-油量調(diào)節(jié)螺釘 6-張力桿 7-油量調(diào)節(jié)套筒 8-柱塞 9-調(diào)速套筒 10-飛錘 11-調(diào)速手柄 12-銷軸 13-控制臂 14-連接銷 15-補償彈簧 N-銷軸圖6-42 大氣壓力補償裝置1-上腔 2-膜片螺釘 3-調(diào)整螺釘 4膜片 5-接頭螺釘 6-氣管 7-進(jìn)氣管 8-增壓器 9-排氣管 10-調(diào)整墊片 11-調(diào)整齒輪 12-膜片軸 13-張力桿 14-油量調(diào)節(jié)

48、套筒 15-柱塞 16-調(diào)速彈簧 17-銷軸 18-調(diào)速手柄 19-補償桿 20-傳動銷 21-膜片彈簧 22-下腔 N-銷軸圖6-41 增壓補償裝置增壓補償裝置安裝在噴油泵頂部(圖6-41),由膜片4、膜片軸12、傳動銷20、補償桿19等組成。膜片將增壓補償裝置分為上下兩腔,上腔1與增壓器進(jìn)氣管7相通,下腔22與大氣相通。當(dāng)增壓壓力升高時,膜片克服膜片彈簧21的彈力而下行,帶動膜片軸12下移,傳動銷20與膜片軸12的倒錐段接觸并被推向右方,在調(diào)速彈簧16的作用下,補償桿19繞銷軸17順時針轉(zhuǎn)動,使張力桿13繞銷軸N逆時針轉(zhuǎn)動,油量調(diào)節(jié)套筒14右移,供油量相應(yīng)增加,使柴油機(jī)發(fā)出更大功率。(2)

49、大氣壓力補償裝置 在高原行駛的汽車,由于氣壓低,進(jìn)氣密度小,使燃料燃燒不完全,導(dǎo)致排氣冒黑煙。大氣壓力補償裝置的作用就是使噴油泵供油量隨著大氣壓力的降低而自動減少。其結(jié)構(gòu)如圖6-42所示。真空波紋盒1由薄銅片焊接后抽成一定真空度。當(dāng)汽車行駛在高原地區(qū),大氣壓力降低時,真空波紋盒將向外膨脹,帶動與其連接的推桿3下移,使與推桿下端錐面接觸的連接銷14左移,控制臂13繞銷軸12逆時針轉(zhuǎn)動,推動張力桿6以銷軸N為支點順時針轉(zhuǎn)動,導(dǎo)致油量調(diào)節(jié)套筒7左移,減少供油量。1-進(jìn)油口 2-調(diào)壓閥 3-調(diào)速器軸 4-調(diào)速套筒 5-泄油量孔 6-油量調(diào)節(jié)套筒 7-泵體 8-噴油提前器活塞 9-彈簧 10-滑片式輸油

50、泵圖6-43 負(fù)荷傳感供油提前裝置(3)負(fù)荷傳感供油提前裝置 發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化意味著供油量的變化,負(fù)荷加大,供油量增加,燃燒所需要的時間拉長,容易造成后燃,排氣冒黑煙。負(fù)荷傳感供油提前裝置的作用就是根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷的變化,自動調(diào)節(jié)供油提前角大小,改善燃燒過程。其結(jié)構(gòu)如圖6-43所示。1-調(diào)速彈簧 2-張力桿 3-怠速彈簧 4-擋銷 5-調(diào)整桿 6-負(fù)校正桿 7-油量調(diào)節(jié)套筒 8-校正彈簧 9-起動桿 10-調(diào)速套筒 11-飛錘 L-起動桿與校正桿銷軸 N-起動桿、張力桿及調(diào)整桿銷軸圖6-44 轉(zhuǎn)矩負(fù)校正裝置當(dāng)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷減小時,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高,在飛錘離心力的作用下,使調(diào)速套筒4右移,調(diào)速套筒上的泄

51、油量孔5與調(diào)速器軸3上的環(huán)槽孔相通,使泵體內(nèi)腔的柴油通過調(diào)速器軸的中心油道,流回滑片式輸油泵10進(jìn)油槽一側(cè),使泵腔內(nèi)壓下降,在彈簧9的作用下,噴油提前器活塞8被推向右移動,從而推動滾輪座向供油延遲方向轉(zhuǎn)動角度,使供油推遲。相反,若發(fā)動機(jī)的負(fù)荷增加時,發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速就降低,飛錘離心力減小,在調(diào)速彈簧作用下,調(diào)速套筒4左移,關(guān)閉泄油量孔5,使泵腔油壓上升,推動噴油提前器活塞8向左移動,供油提前。該裝置一般在全負(fù)荷的2575之間起作用。(4)轉(zhuǎn)矩負(fù)校正裝置 有的VE泵安裝有轉(zhuǎn)矩負(fù)校正裝置,其作用是改善發(fā)動機(jī)高速轉(zhuǎn)矩不足問題,通過校正行程增加噴油量。裝有負(fù)校正裝置的調(diào)速器,在調(diào)速杠桿組件中增加了一根負(fù)校

52、正桿6(圖6-44)和校正彈簧8。負(fù)校正桿與起動桿9共同鉸接于銷軸L。調(diào)速套筒10直接抵靠在負(fù)校正桿上。當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)入校正工況時,若轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高,飛錘產(chǎn)生的離心力通過調(diào)速套筒10推動負(fù)校正桿6,壓縮校正彈簧8,使負(fù)校正桿以擋銷4為支點逆時針轉(zhuǎn)動,銷軸L左移,帶動起動桿以銷軸N為支點逆時針轉(zhuǎn)動,推動油量調(diào)節(jié)套筒7右移,使供油量增加,發(fā)動機(jī)功率也相應(yīng)的增加。6.5.3 兩極式調(diào)速器1-拉力桿 2-速度調(diào)整螺栓 3-導(dǎo)動桿 4-浮動杠桿 5-高速限止螺釘 6-操縱手柄 7-怠速螺釘 8-撥叉杠桿 9-怠速彈簧 10-齒桿行程調(diào)整螺釘 11-調(diào)速滑套 12-飛錘 13-滾輪 14-凸輪軸 15-調(diào)速彈

53、簧 16-供油調(diào)節(jié)齒桿 17-連接桿 18-起動彈簧 19-速度調(diào)定桿 20-穩(wěn)速彈簧圖6-45 RAD型調(diào)速器兩極式調(diào)速器是只限制和穩(wěn)定柴油機(jī)最高和最低轉(zhuǎn)速的調(diào)速器。中間轉(zhuǎn)速則由駕駛員直接通過操縱桿控制,調(diào)速器本身不起自動調(diào)速作用。它被汽車廣泛采用,其結(jié)構(gòu)各異,下面以常用的安裝于柱塞式噴油泵的RAD型調(diào)速器為例介紹其工作原理。1.RAD型調(diào)速器基本結(jié)構(gòu)(圖6-45)在噴油泵凸輪軸14的尾端固定有飛錘12,飛錘臂上的滾輪13緊靠在調(diào)速滑套11的端面上。當(dāng)飛錘向外張開時,推動調(diào)速滑套沿軸向右移。拉力桿1、導(dǎo)動桿3和速度調(diào)定桿19的上端與裝在調(diào)速器殼上的銷軸相連,并可繞其擺動。拉力桿的下端受齒桿行

54、程調(diào)整螺釘10的限制,導(dǎo)動桿3的下端與調(diào)速滑套11鉸接。在導(dǎo)動桿的中部位置安裝有軸銷B,兩端分別與上、下浮動杠桿4連接。上浮動桿通過連接桿17與供油調(diào)節(jié)齒桿16相連;下浮動桿的下端有一銷軸C,插在撥叉桿8下端的凹槽內(nèi)。操縱手柄6通過一個曲柄與撥叉桿相連,在工作中由駕駛員通過腳“油門”踏板與桿件系統(tǒng)來控制操縱手柄6。調(diào)速彈簧15拉住拉力桿1與速度調(diào)定杠桿19,而速度調(diào)定杠桿則用速度調(diào)整螺栓2頂住,使調(diào)速彈簧15保持拉伸狀態(tài)。起動彈簧18的一端裝在上浮動桿的頂部,另一端固定在調(diào)速器殼體上。怠速彈簧9裝在拉力桿1下部。在正常工作范圍內(nèi),由于調(diào)速彈簧15的作用,拉力桿1始終靠在齒桿行程調(diào)整螺釘10上,

55、在拉力桿1的中部有一銷軸D,它插在撥叉桿8上端的凹槽內(nèi)。(1)起動加濃(圖6-45) 起動時,將操縱手柄6抵靠高速限止螺釘5,帶動撥叉桿8繞D點逆時針方向轉(zhuǎn)動,浮動杠桿4則繞B點逆時針方向轉(zhuǎn)動,并通過連接桿17推動供油調(diào)節(jié)齒桿16向增加油量方向移動。由于起動彈簧18對浮動杠桿4有一個向左的拉力,因而浮動杠桿會繞C點逆時針擺動,帶動B點和A點進(jìn)一步向左移動到飛錘12完全閉合為止。供油調(diào)節(jié)齒桿因而相應(yīng)地向增加供油方向移動一個距離,即達(dá)到起動加濃供油位置。此時調(diào)速滑套11的右端與怠速彈簧桿9之間存在有間隙。發(fā)動機(jī)起動達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時,飛錘的離心力便克服起動彈簧18的拉力而推動調(diào)速滑套11右移。浮動桿上

56、端則相應(yīng)地帶動供油調(diào)節(jié)齒桿減少供油,這時應(yīng)將操縱手柄6拉回到怠速位置(接觸怠速螺釘7),則撥叉桿8繞D點順時針方向轉(zhuǎn)動,浮動杠桿4則繞B點順時針方向轉(zhuǎn)動,并通過連接桿17拉動供油調(diào)節(jié)齒桿16向減少油量方向移動,使發(fā)動機(jī)處于怠速運轉(zhuǎn)。(2)怠速調(diào)節(jié)(圖6-46) 怠速工作時將操縱手柄6靠在怠速螺釘7,這時飛錘的離心力通過調(diào)速滑套11與怠速彈簧9相平衡,發(fā)動機(jī)在怠速下穩(wěn)定工作。圖6-46 RAD型調(diào)速器怠速調(diào)節(jié)圖6-47 RAD型調(diào)速器中速工作當(dāng)發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)阻力減小時,轉(zhuǎn)速會升高,飛錘離心力增加,通過調(diào)速滑套壓縮怠速彈簧9。與此同時,導(dǎo)動桿3下端A點右移,帶動浮動杠桿4繞C點順時針轉(zhuǎn)動,使供油調(diào)節(jié)齒桿減少供油,限制了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的上升;反之,當(dāng)發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)阻力增大時,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降,調(diào)速器通過與上述相反的調(diào)節(jié)作用,使供油調(diào)節(jié)齒桿增加供油,防止發(fā)動機(jī)熄火。(3)中速工作(圖6-47) 操縱手柄6置于怠速螺釘7與高速限止螺釘5之間的任一位置,通過撥叉桿8、浮動杠桿4等桿件調(diào)節(jié),便可以使供油調(diào)節(jié)齒桿16處于相應(yīng)位置,發(fā)動機(jī)在相應(yīng)轉(zhuǎn)速下工作。此時怠速彈簧9已全部被壓入拉力桿1內(nèi),不起作用。而調(diào)速彈簧剛度較大,還尚未起作用。所以外界負(fù)荷的變化,調(diào)速器并不自動調(diào)

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